CN105481101A - 一种水产养殖用复合型净水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水产养殖用复合型净水剂，由微生物菌粉和物理化学试剂按质量比为(1-3)：1混合而成；所述微生物菌粉是由具有降解氨氮能力的枯草芽孢杆菌B7348和枯草芽孢杆菌N9-1-35、具有产酸能力的蜡样芽孢杆菌和具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌BLS1混合而成，混合后的微生物菌粉中的活菌数大于或等于108cfu/g；所述物理化学试剂是由沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为(3-5)：(2-4)：(1-3)混合而成。本发明的复合型净水剂的净水效果好，使用成本低，安全有效，可以满足广大水产养殖户的需求。

Description

一种水产养殖用复合型净水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水产养殖用复合型净水剂及其制备方法，属于水产养殖废水净化处理技术领域。
背景技术
我国水产养殖目前采取的是规模化集约化养殖，采用大引大排的方式，消耗了大量的水资源，而且在水产养殖过程中产生的残余饵料和养殖动物排泄物致使水体富营养化，对水体环境造成了严重的污染，养殖水体的水质下降给水产养殖经济带来了严重后果和极大地经济损失。
水产养殖中氨氮、亚硝氮、有机物、悬浮物是水体处理的重点。氨氮在水体中以非离子氨(NH3)和离子铵(NH4+)形式存在，非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，而离子铵相对基本无毒。而非离子氨和离子铵的比例主要取决于水体的pH值和水温，当水体的pH值偏高时，非离子氨的比例越高，毒性越强，当水体的pH值偏低时，离子铵的比例越高，毒性越小。因此，调节水体的pH值是进行养殖水体净化的关键因素之一。另外，养殖水体中还会出现由于富营养化，导致藻类过量繁殖形成水华或赤潮，从而引起水体动物的大量死亡。这也是进行水产养殖水体净化的难点所在。
养殖水体净化目前主要采用物理方法、化学方法和生物方法。物理方法一般采用具有吸附或过滤性质的物质，如麦饭石、沸石粉、活性炭。化学方法一般会采用絮凝剂、络合剂、消毒剂等化学物质。生物处理多采用微生物制剂或水生植物。物理化学方法见效快、用量大、但无持续性；生物方法见效慢、用量少、可持续降解水体有害物质。我国水产养殖动物的品种经济价值相对较低，在养殖废水处理技术上要求投入少、无危害、操作简单、经济实用等特点。因此如何将三种方法合理结合，开发一种净水效果好，使用成本低，安全有效的净水剂是目前亟待解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种水产养殖用复合型净水剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种水产养殖用复合型净水剂，由微生物菌粉和物理化学试剂按质量比为(1-3)：1混合而成；
所述微生物菌粉是由具有降解氨氮能力的枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35、具有产酸能力的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)和具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1混合而成，混合后的微生物菌粉中的活菌数大于或等于108cfu/g；
所述物理化学试剂是由沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为(3-5)：(2-4)：(1-3)混合而成。
优选的，所述水产养殖用复合型净水剂是由微生物菌粉和物理化学试剂按质量比为2：1混合而成。
优选的，所述微生物菌粉是由枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35、蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1按质量比为1:1:1:1混合而成。
上述枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348已于2010年10月12日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCCM2010260。记载在申请人的另一项专利“一株具有较强抑菌作用的枯草芽孢杆菌及其应用”(申请号：2010105890745)中。
上述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35已于2011年08月31日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCCM2011301。记载在申请人的另一项专利“一株经航天育种技术选育的枯草芽孢杆菌及其应用”(申请号：2011102780644)中。
上述蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)已于2011年10月16日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCCM2011352。记载在申请人的另一项专利“一株产酸蜡样芽孢杆菌及其应用”(申请号：2011104552854)中。
上述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1已于2012年12月18日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCCNO：M2012534。记载在申请人的另一项专利“一株具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌及其应用”(申请号：2014106247239)中。
优选的，所述物理化学试剂是由沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为4：3：2混合而成。
上述复合型净水剂在水产养殖水体的净化和修复中的应用也是本发明的保护范围。
本发明还提供一种水产养殖用复合型净水剂的制备方法，将微生物菌粉和物理化学试剂按以上比例混合均匀，即得。
混合均匀后制备的复合型净水剂，可进一步的经压片成型或制粒得到不同剂型的复合型净水剂产品。
上述复合型净水剂的使用方法为：将净水剂干洒或兑水后泼洒，净水剂的使用量为每亩米200-300g，每周泼洒一次。水质恶化时可适量增加使用量或缩短间隔时间。
本发明的复合型净水剂的作用机理为：将复合型净水剂投入到待处理的水产养殖水体后，沸石粉可吸附水体氨氮和沉降有机物，达到快速净化水体的作用；硫代硫酸钠能够起到解毒和改善水质的作用并可降解部分亚硝氮；硫酸铝钾可以絮凝沉淀水体中的悬浮杂质，使水体澄清。
具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1能够有效的杀灭有害藻类，可及时缓解并避免因水体富营养化导致的水华和赤潮现象；具有产酸能力的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)能够有效降低维持养殖水体的pH值，减少非离子氨浓度，降低氨氮对养殖动物的毒害；具有降解氨氮能力的枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35，可有效降低并持续降解水体氨氮，防止氨氮超标对养殖动物造成伤害。各株菌之间无拮抗作用，配合使用时还能相互促进各自性能的发挥。
本发明的复合型净水剂实现了物理、化学和生物方法的有机结合，复合型净水剂中的微生物菌粉和物理化学试剂协同作用，克服了单独使用微生物菌粉起效慢、单独使用物理化学试剂作用时间短的缺点。可有效降解水体氨氮、亚硝氮，快速净化水体，有效杀灭有害藻类，保障养殖动物健康。
本发明的有益效果：
(1)本发明的复合型净水剂实现了物理、化学和生物方法的有机结合，复合型净水剂中的微生物菌粉和物理化学试剂协同作用。将复合型净水剂投入到待处理的水产养殖水体后，沸石粉可吸附水体氨氮和沉降有机物，达到快速净化水体的作用；硫代硫酸钠能够起到解毒和改善水质的作用并可降解部分亚硝氮；硫酸铝钾可以絮凝沉淀水体中的悬浮杂质，使水体澄清。该复合型净水剂的起效时间短，作用时间长，能快速、长效的对养殖水体进行净化。
(2)本发明的复合型净水剂中的微生物菌粉是由具有降解氨氮能力的枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35、具有产酸能力的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)和具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1混合而成，上述四株菌之间相互协同，实现了降解氨氮、降解水体中的有机污染物和防治水体富营养化的功能，彻底改善了水体的生态环境，达到了增产、增收的目的。
其中，具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1能够有效的杀灭有害藻类，可及时缓解并避免因水体富营养化导致的水华和赤潮现象；具有产酸能力的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)能够有效降低维持养殖水体的pH值，减少非离子氨浓度，降低氨氮对养殖动物的毒害；具有降解氨氮能力的枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35，可有效降低并持续降解水体氨氮，防止氨氮超标对养殖动物造成伤害。四株菌组合可有效降低因水体污染对养殖动物的危害。氨氮降解菌降解氨氮的同时，产酸芽孢杆菌可有效降低非离子氨的浓度，因水体富营养化而处于萌发状态的有害藻类，也会因溶藻细菌的加入而及时扼杀，四株菌同时作用，可迅速降低水体污染产生的危害，有效保护水产养殖动物。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：具有降氨氮能力菌株的筛选
1材料与方法
1.1试验材料
菌种：由山东宝来利来生物工程股份有限公司生物研究院提供芽孢杆菌111株。
芽孢杆菌培养基：葡萄糖0.2％，蛋白胨1％，氯化钠0.5％，酵母膏0.5％，pH7.0。
养殖废水：养鱼废水，添加NH4Cl20mg/L，NaNO210mg/L。
1.2试验方法：
(1)氨氮的测定—纳氏试剂比色法
(2)亚硝酸盐的测定—α-萘胺比色法
(3)芽孢杆菌的培养
1.3筛选具有降解氨氮效果的菌株：
步骤如下：
(1)养殖废水过滤，分装到500mL三角瓶中，每瓶200mL，灭菌备用。
(2)将芽孢杆菌菌株接入培养基中富集培养24h，芽孢杆菌菌液用生理盐水清洗两遍后接至养殖废水(使养殖废水中含芽孢杆菌活菌数为106cfu/mL)，室温放置，每天摇2-3遍，2天测一次氨氮含量。测定前5000r/min离心10分钟，采用纳氏试剂比色法测定氨氮含量。
2试验结果
表1111株芽孢杆菌降解氨氮效果试验
注：ck为空白对照
由表1可知，通过氨氮降解试验，筛选出降解效果较好的菌株为7、8、12、15、17、25、28、37、52、78、80、83、85、89、94、95、99，少数菌株对氨氮有一定的降解效果，最高降解率达40％以上。
表2芽孢杆菌降解氨氮重复性试验
由表2可知，通过两次重复性试验，发现芽孢杆菌对氨氮都有一定的降解作用，根据多次降解氨氮的实验，筛选出降解效率较高、降解作用稳定、菌浓度较高的两株芽孢杆菌分别为BL-0037、BL-0052菌株。经比对发现，上述两株芽孢杆菌分别为枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35。
实施例2：水产养殖用复合型净水剂的制备
1试验材料：
(1)筛选菌株：
本发明实施例1筛选出的具有降解氨氮能力的枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35。
(2)复配菌株：
具有产酸能力的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)和具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1。
(3)物理化学试剂：沸石粉、硫代硫酸钠、硫酸铝钾。
2制备方法：
(1)将枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35、蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1按质量比为1:1:1:1混合，制成微生物菌粉，混合后的微生物菌粉中的活菌数不低于108cfu/g；
(2)沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为4：3：2混合，制成物理化学试剂；
(3)将微生物菌粉和物理化学试剂按质量比为2:1混合，即制得水产养殖用复合型净水剂。
实施例3：净水剂的净水效果验证
1.1试验材料：
(1)本发明实施例2制备的复合型净水剂；
(2)菌剂：枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35、蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1按质量比为1:1:1:1混合而成；
(3)物理化学试剂：沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为4：3：2混合而成。
(4)养殖废水：养鱼废水，添加NH4Cl10mg/L，NaNO22mg/L。
1.2测定方法：
(1)氨氮的测定—纳氏试剂比色法；
(2)亚硝酸盐的测定—α-萘胺比色法；
(3)pH值的测定—pH计；
1.3试验步骤：
将10L养鱼废水配制成含氨氮10mg/L、亚硝氮2mg/L的养殖废水，分装至20个500mL盐水瓶中。按不同添加剂量加入净水剂配方(如表3)，每天进行氨氮含量、亚硝氮含量、pH值的测定。
表3净水剂配方组成及添加剂量
1.4试验结果：
表4净水剂配方组成及添加剂量降解氨氮、亚硝氮效果试验
由上述结果可以看出，物理化学试剂对亚硝氮降解效果显著并且起效时间短，加入1小时就可达到降解效果，但作用时间不持续；菌制剂对氨氮降解效果明显但起效时间长，需2-3天可达到理想的降解效果，并可持续作用至氨氮达到较低水平；菌制剂还可有效调节pH值至偏酸性，起效时间2-3天，可长时间维持pH值在一个稳定的状态。复合型净水剂具有物理化学试剂和菌制剂的双重优点，起效时间短，作用时间长，氨氮降解效果显著并保持水体偏酸性，而且复合型净水剂对亚硝氮的降解也有很好的效果。
实施例4：复合型净水剂在水产养殖中的应用试验
1材料与方法：
试验用鲤鱼平均体重(55±5)g，暂养于大棚水泥养殖池(8m×2.5m×3m)中，有效水体积为50立方米。水体不充氧，日投喂量为鱼体重的2％，早、中、晚定时投喂。将鱼分为2组为对照组和试验组，经过10d的预饲，测定水体各项指标和鱼体指标，在10d、20d、30d、40d时在水体中加入本发明实施例2中复配的净水剂产品0.5g/m3，试验期间每隔一天测定浑浊度、氨氮含量、亚硝氮含量、溶解氧，直至试验40d结束。在试验40d时，测鱼体各项生长指标及免疫指标。以不添加净水剂为对照组，每组50尾，试验周期为40d。
水质指标测定：氨氮采用纳氏试剂比色法，亚硝氮采用盐酸萘胺比色法，溶解氧采用溶氧测定仪。
生长指标：体重、体长、增重率、饵料系数、含肉率、肥满度。
免疫指标：脾脏指数、肝体比、溶菌酶活性。
2试验结果：
2.1复合型净水剂对各项水质指标的影响结果
水质指标测定结果见表5。试验组水质指标氨氮降解明显且持续降解，降解率可达71％；亚硝氮降解率受净水剂添加影响较大，添加净水剂后降解明显但持续性弱，降解率可达60％以上；净水剂对溶解氧无影响；净水剂可有效絮凝水体中的有机质及杂质，保证水体澄清度。
表5各项水质指标的测定结果(★为添加实施例2)
2.2复合型净水剂对试验动物生长指标、免疫指标的影响结果
净水剂对试验动物生长指标的影响见表6，由结果可以看出净水剂配方对试验动物生长指标无不良影响，且净水剂试验组各项指标均优于对照组。
表6生长指标的测定结果
净水剂对试验动物免疫指标的影响见表7，由结果可以看出净水剂配方对试验动物免疫指标无不良影响，且净水剂试验组各项指标均优于对照组。
表7免疫指标的测定结果
3使用成本
经成本核算，本发明的复合型净水剂的成本为1.5元/千克，而目前市售的水产养殖用净水剂分物理化学类、生物制剂类、复合类，物理化学类售价20-80元/千克，生物制剂类的售价50-120元/千克，复合类售价50-200元/千克。由此可见，本发明的复合型净水剂的成本低，效果好，而且使用量少，可以满足广大水产养殖户的需求。

Claims (8)

1.一种水产养殖用复合型净水剂，其特征在于，由微生物菌粉和物理化学试剂按质量比为(1-3)：1混合而成；
所述微生物菌粉是由具有降解氨氮能力的枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)N9-1-35、具有产酸能力的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)和具有溶藻能力的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BLS1混合而成，混合后的微生物菌粉中的活菌数大于或等于108cfu/g；
所述物理化学试剂是由沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为(3-5)：(2-4)：(1-3)混合而成。
2.如权利要求1所述的复合型净水剂，其特征在于，该复合型净水剂是由微生物菌粉和物理化学试剂按质量比为2：1混合而成。
3.如权利要求1所述的复合型净水剂，其特征在于，所述微生物菌粉是由枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348、枯草芽孢杆菌N9-1-35、蜡样芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌BLS1按质量比为1:1:1:1混合而成。
4.如权利要求3所述的复合型净水剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348的保藏编号为CCTCCM2010260；
枯草芽孢杆菌N9-1-35的保藏编号为CCTCCM2011301；
蜡样芽孢杆菌的保藏编号为CCTCCM2011352；
枯草芽孢杆菌BLS1的保藏编号为CCTCCNO：M2012534。
5.如权利要求1所述的复合型净水剂，其特征在于，所述物理化学试剂是由沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为4：3：2混合而成。
6.一种权利要求1所述的复合型净水剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)将枯草芽孢杆菌BacillussubtilisB7348、枯草芽孢杆菌N9-1-35、蜡样芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌BLS1混合，制成微生物菌粉；
(2)沸石粉、硫代硫酸钠和硫酸铝钾按质量比为(3-5)：(2-4)：(1-3)混合，制成物理化学试剂；
(3)将微生物菌粉和物理化学试剂按质量比为(1-3)：1混合，即制得水产养殖用复合型净水剂。
7.权利要求1-5任一项所述的复合型净水剂在水产养殖水体的净化和修复中的应用。
8.采用权利要求1-5任一项所述的复合型净水剂进行水产养殖水体净化和修复的方法为，其特征在于，步骤为：将复合型净水剂干洒或兑水后泼洒，净水剂的使用量为每亩米200-300g，每周泼洒一次。
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